超薄非接触智能卡模块的生产加工系统及生产加工方法与流程

本申请属于智能卡封装技术领域，特别涉及一种超薄非接触智能卡模块的生产加工系统及生产加工方法。

背景技术：

近年来，随着科技的发展，市场对于智能卡模块的封装日趋小巧精密；目前的加工工艺，要实现智能卡模块体积的减小是容易的，但是对于智能卡模块的封装厚度，受限于封装设备结构、生产材料、生产工艺等多方面因素，一直很难突破传统智能卡模块封装厚度。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种超薄非接触智能卡模块的生产加工系统及生产加工方法。

第一方面，本申请公开了一种超薄非接触智能卡模块的生产加工系统，包括：

贴片设备，所述贴片设备用于将超薄芯片贴装在适配的载带上，所述贴片设备包括拾片设备以及顶针，其中，所述拾片设备用于从vu膜上拾取超薄芯片以及将拾取的超薄芯片放置到载带上，所述顶针用于将超薄芯片顶起，其包括圆柱本体部以及位于圆柱本体轴向一端端部的锥形部，所述锥形部的头部进行倒圆角设置；

引线键合设备，所述引线键合设备用于将超薄芯片的功能焊盘与载带的焊盘进行电性连接；

塑封设备，所述塑封设备用于对引线键合完的超薄非接触智能卡模块进行模塑封装；

断筋设备，所述断筋设备用于将载带上封装好的超薄非接触智能卡模块的电路部分与整体载带分离；

测试设备，所述测试设备用于对超薄非接触智能卡模块的电性能进行测试，剔除失效模块。

根据本申请的至少一个实施方式，所述贴片设备还包括用于将胶水涂抹到载带上的点胶针头，所述点胶针头设置有多个针头出胶管。

根据本申请的至少一个实施方式，所述塑封设备包括上模具和下模具，以及在所述上模具和下模具之间形成的：

多个模腔；

多个进料通道，每个所述进料通道设置在左右相邻两列模腔之间，且左右两列模腔分别通过第二进料口连通至所述进料通道；

多个第一进料口，一个所述第一进料口同时与多个进料通道连通；

多个排气口，多个所述排气口均匀分布在每个所述模腔两侧，以及设置在所述进料通道上；

多个定位针孔及定位针，同时贯穿所述上模具和下模具以固定载带。

根据本申请的至少一个实施方式，所述塑封设备还包括切割夹子，用于将塑封后的超薄芯片边缘残留的塑封料残渣进行切除，且所述切割夹子具有与水平面呈预定夹角的斜底面。

根据本申请的至少一个实施方式，所述塑封设备还包括塑封模具清模条带，用于对使用过后的塑封模具的模腔内积存的塑封料残渣进行清理，其中，所述塑封模具清模条带设置的多个清模孔以及定位孔。

根据本申请的至少一个实施方式，所述断筋设备包括断筋冲头，所述断筋冲头具有多个顶出孔，每个顶出孔中通过顶丝和弹簧连接有一个弹顶柱，用于压合超薄芯片模块。

第二方面，本申请还公开了一种超薄非接触智能卡模块的生产加工方法，采用上述第一方面中任一项所述的超薄非接触智能卡模块的生产加工系统，包括如下步骤：

贴片步骤：通过贴片设备中的拾片设备从vu膜上拾取超薄芯片以及将拾取的超薄芯片放置到载带上，并且在超薄芯片被拾取过程中，还通过贴片设备中的顶针以上升方式将超薄芯片顶起，使得超薄芯片与vu膜脱离；

键合步骤：通过引线键合设备将超薄芯片的功能焊盘与载带的焊盘进行电性连接；

塑封步骤：通过塑封设备对引线键合完的超薄非接触智能卡模块进行模塑封装；

冲切步骤：通过断筋模具将载带上封装好的超薄非接触智能卡模块的电路部分与整体载带分离；

测试步骤：通过测试设备对超薄非接触智能卡模块的电性能进行测试，剔除失效模块。

根据本申请的至少一个实施方式，所述贴片步骤中，在将超薄芯片贴装在适配的载带上之前，还包括如下步骤：

通过点胶的方式将胶水涂抹到载带上。

根据本申请的至少一个实施方式，所述键合步骤中，所述引线键合设备采用倒打线工艺，打线次序是，先在超薄芯片的pad上植入bump球，然后第一焊点从引线框架键合开始，再引线到超薄芯片的pad上，使线尾楔形与bump球键合。

根据本申请的至少一个实施方式，在所述塑封步骤中，塑封料是从先从第一进料口进入，再流经与第一进料口连通的多个进料通道，最后通过与每个进料通道连通的多个第二进料口进入对应的多个模腔中。

本申请至少存在以下有益技术效果：

本申请的超薄非接触智能卡模块的生产加工系统及生产加工方法，能够突破传统智能卡模块封装厚度，满足超薄非接触模块加工的同时，有效提高智能卡封装设备的生产效率和产品质量。

附图说明

图1是本申请的超薄非接触智能卡模块的生产加工系统中顶针的结构示意图；

图2是本申请的超薄非接触智能卡模块的生产加工系统的塑封设备中模具(包括上模具12和下模具13)的结构示意图；

图3是本申请的超薄非接触智能卡模块的生产加工系统的塑封设备中上模具的主视图；

图4是图3中i部分的放大示意图；

图5是本申请的超薄非接触智能卡模块的生产加工系统的塑封设备中下模具的主视图；

图6是本申请的超薄非接触智能卡模块的生产加工方法流程图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1-图6对本申请的超薄非接触智能卡模块的生产加工系统及生产加工方法进一步详细说明。

第一方面，本申请公开了一种超薄非接触智能卡模块的生产加工系统，可以包括与传统加工系统相同的几大设备，具体包括贴片设备、引线键合设备、塑封设备、断筋设备以及测试设备。

其中，贴片设备可以包括拾片设备(图中未示出)以及顶针11，用于将超薄芯片贴装在适配的载带上；拾片设备用于从vu膜上拾取超薄芯片以及将拾取的超薄芯片放置到载带上；顶针11用于在超薄芯片被拾取过程中，通过上升方式将超薄芯片顶起，使得超薄芯片与vu膜脱离，具体的，如图1所示，顶针11包括圆柱本体部111以及位于圆柱本体111轴向一端端部的锥形部112，锥形部112的头部具有倒圆角，从而通过这样的专用特制顶针结构，来保障拾片设备拾取过程中超薄芯片与vu膜脱离安全，防止顶针对超薄芯片造成物理损伤，解决超薄芯片在贴片过程中的质量隐患。

进一步，贴片设备还包括点胶头组件，用于将胶水涂抹到载带上；其中点胶头组件可以包括点胶适配器以及点胶针头，点胶针头出口端设置有多个针头出胶管，且多个针头出胶管在一预定区域内均匀分布，其中该预定区域的形状和面积与待点胶的芯片形状和面积相适配，从而将传统的画胶改点胶，只需要进行一次点胶操作(只需上下运动)便能够完成抹胶，保障出胶稳定，即保障超薄非接触模块厚度稳定可控，从而大大提高抹胶效率。

本申请的引线键合设备用于将超薄芯片的功能焊盘与载带的焊盘进行电性连接，并且在使用过程中，键合设备采用倒打线工艺，对打线顺序及键合参数进行调整，避免线弧不稳及金丝脖颈损伤问题。

具体的，倒打线工艺打线次序是，先在超薄芯片的pad上植入bump球，然后第一焊点从引线框架键合开始，再引线到超薄芯片的pad上，使线尾楔形与bump球键合。

进一步，本申请的塑封设备用于对引线键合完的超薄非接触智能卡模块进行模塑封装。

具体的，如图2-图5所示，塑封设备包括上模具12和下模具13，上模具12用于使塑封料成型，下模具13用于固定载带。其中，在上模具12和下模具13之间形成有多个模腔131、进料通道132、第一进料口134、排气口135以及定位针孔136。

模腔131用于使塑封料在超薄芯片上形成规定形状厚度的塑封料保护层，多个模腔131的分布位置与载带上多个超薄芯片的位置相对应；每个进料通道132设置在左右相邻两列模腔131之间，且左右两列模腔131分别通过第二进料口133连通至进料通道132。

一个第一进料口134同时与多个进料通道132连通；第一进料口134是用于使塑封料进入模具，进入模具后的塑封料再依次通过进料通道132以及第二进料口133进入模腔131；排气口135用于在塑封料进入模具时，排出模具内的空气，多个排气口135均匀分布在每个模腔131两侧，以及设置在进料通道132上；多个定位针孔136同时贯穿上模具12和下模具13，且均匀分布，每个定位针孔136内设置有定位针，定位针用于固定载带位置。

综上，上述塑封设备中，通过对磨具结构进行开发，对模腔、进料口、排气口进行改进，有效避免注料压力对键合线的冲击，解决冲丝问题。

进一步，塑封设备还包括塑封废料切割装置，塑封废料切割装置通过其切割夹子将塑封后的超薄芯片边缘残留的塑封料残渣进行切除。其中，切割夹子又包括底板及凸出设置在底板底面的切割台，底板的顶面与水平安装面平行，切割台底面(也即切割夹子的底面)与水平安装面呈预定角度；本实施例中，优选预定角度为3°，从而更能避免载带在生产中存在翘曲变形情况。需要说明的是，在一些实施例中，还可以在切割台底面的除了芯片槽和切割槽之外的面上铺设有硅胶层，同样能够使得在切割台底面完全压住载带时，载带不容易翘曲变形。

综上，本申请通过对塑封设备切割部分进行改进，解决超薄非接触模块切料过程中塑封体表面崩料问题。

进一步，本申请的塑封设备还可以包括塑封模具清模条带，用于对使用过后的塑封模具的模腔内积存的塑封料残渣进行清理；其中，塑封模具清模条包括带条带本体以及贯穿开设在条带本体上的多个清模孔和定位孔，定位孔的大小和设置位置与下磨具上表面上设置的条带定位凸起(在塑封模具中，包括上下磨具，通常在下磨具上表面设有多个定位凸起，此处称为条带定位凸起)相适配。

进一步，本申请的断筋设备用于将载带上封装好的超薄非接触智能卡模块的电路部分与整体载带分离。具体的，断筋设备包括断筋冲头，断筋冲头上开设有多个顶出孔，每个顶出孔中通过顶丝和弹簧连接有一个弹顶柱，弹顶柱在弹簧弹力作用下能够在顶出孔中沿竖直方向移动，移动至最底部时，其底面凸出卸料板的底面，从而压合芯片模块(或叫芯片)，使得载带通过模具断筋平台时能够与模块紧密贴合，起到固定芯片模块的作用，有效解决断筋冲头震动对载带位置产生的影响，提高生产效率的同时有效提高断筋质量。

本申请的测试设备用于对超薄非接触智能卡模块的电性能进行测试，剔除失效模块。

综上，本申请的超薄非接触智能卡模块的生产加工系统，能够突破传统智能卡模块封装厚度，满足超薄模块加工的同时，有效提高智能卡封装设备的生产效率和产品质量。

第二方面，本申请还公开了一种超薄非接触智能卡模块的生产加工方法，采用上述第一方面任一项所述的超薄非接触智能卡模块的生产加工系统，如图6所示，生产加工方法包括如下步骤：

贴片步骤：通过贴片设备将超薄芯片贴装在适配的载带上，其中，顶针11的高度对贴片质量起到至关重要的作用，顶针11高度太高易对芯片产生物理损伤，顶针11高度太低无法保障芯片正常拾取，为此，需要采用上述超薄非接触智能卡模块的生产加工系统中的顶针结构，同时顶针11的上升高度设置在适合的范围；进一步，拾片时间的长短与顶针高度作用一致，匹配不合理均会出现拾片困难及芯片损伤等质量问题，为此，贴片设备中拾片设备的拾片时间和放片时间需要设置在适合的范围；进一步，压力太大会导致物理损伤及芯片碎裂，太小无法保障正常拾取，为此，拾片压力也需要设置在适合的范围；进一步，放片压力大小与放片时间长短均影响放片质量，时间长短匹配不合理会出现飞片、放片歪情况，放片压力大小对芯片质量起关键作用，压力太大易导致芯片物理损伤及碎裂情况，太小无法保障贴片厚度，为此，放片压力也需要设置在适合的范围。

进一步，在上述贴片步骤中，当贴片设备的点胶头组件中设置有多个针头出胶管时，是采用点胶的方式将胶水涂抹到载带上；通过将传统的画胶改点胶，以保障出胶稳定，保障超薄非接触智能卡背胶饱满且均匀厚度稳定可控，有效解决贴片厚度存在偏差问题。

键合步骤：通过引线键合设备将超薄芯片的功能焊盘与载带的焊盘进行电性连接，其中，引线键合设备采用倒打线工艺，打线次序是，先在超薄芯片的pad上植入bump球，然后第一焊点从引线框架键合开始，再引线到超薄芯片的pad上，使线尾楔形与bump球键合；即本申请生产加工方法是通过对打线顺序及键合参数进行调整，避免线弧不稳及金丝脖颈损伤问题。

塑封步骤：通过塑封设备对引线键合完的超薄非接触智能卡模块进行模塑封装；具体的，模塑封装过程中，塑封料是从先从第一进料口134进入，再流经与第一进料口134连通的多个进料通道132，最后通过与每个进料通道132连通的多个第二进料口133进入对应的多个模腔131中，从而有效避免注料压力对键合线的冲击，解决冲丝问题。

断筋步骤：通过断筋模具将载带上封装好的超薄非接触智能卡模块的电路部分与整体载带分离；

测试步骤：通过测试设备对超薄非接触智能卡模块的电性能进行测试，剔除失效模块。

综上，本申请的超薄非接触智能卡模块的生产加工方法，能够突破传统智能卡模块封装厚度，满足超薄模块加工的同时，有效提高智能卡封装设备的生产效率和产品质量。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。